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ITTIA DB 9.x产品简介——多核微处理器嵌入式数据管理的首选方案
一、产品简介
多核微处理器嵌入式数据管理的首选方案
ITTIA DB™ 是一款专为嵌入式系统开发者设计的高效数据管理与分析软件。其核心组件负责在嵌入式系统内存储、检索和管理数据,并针对资源受限的环境进行了优化。ITTIA DB、ITTIA DB Lite™、ITTIA Analytica™ 和 ITTIA Data Connect™ 的组合为嵌入式系统数据管理提供了一个完整的数据管理与分析软件平台。ITTIA DB 的主要优势包括:支持在应用内直接进行数据分析的情境化洞察、实时决策能力、事务数据、流数据和时间序列数据的无缝集成,以及数据分析的整合。
ITTIA DB 支持多种实时操作系统(RTOS)平台、Linux 和 Windows,用于实时数据的流式处理、分析和存储。其在嵌入式系统中的关键特性包括:可扩展性以处理大数据量、高速数据摄取、时间序列数据支持、高效的查询能力、实时数据处理、边缘计算集成,以及数据安全功能,以满足从众多连接设备持续传输传感器数据的需求,并支持快速的人工智能算法分析。ITTIA DB 的确定性特性使嵌入式系统能够实时收集和执行数据任务。
为确保敏感设备数据免受未经授权的访问,ITTIA DB 提供的数据安全功能包括身份验证、静态和传输中的数据加密、可扩展性以及高可用性。ITTIA DB 遵循 ITTIA 安全开发生命周期(SDL)的指导原则,符合 IEC 62443-4 安全标准,并提供数据加密、身份验证以及 ITTIA DB 安全专家代理库(DB-SEAL)等安全功能。ITTIA 还提供咨询服务以支持硬件安全模块。
由多个互连组件组成的嵌入式系统可能需要数据分发功能,以高效地共享实时数据,同时确保低延迟和可靠传输。ITTIA Data Connect 为 ITTIA DB 提供与其他嵌入式系统组件(包括微控制器)的数据连接。
数据可视化使开发者能够更快速直观地理解嵌入式系统实时生成的复杂数据。在环境中轻松监控设备数据并进行故障排查,可节省开发成本和时间。ITTIA Analytica 使 ITTIA DB 开发者能够交互式地设计数据模型、在编码前检查数据库模式,并可视化数据。ITTIA DB 集成了三个引擎:事务存储、时间序列存储和流管道。通过与 ITTIA Analytica 和 ITTIA Data Connect 的集成,开发者能够查询、可视化、通知和分发指标与跟踪数据。
二、可视化、管理与分析
ITTIA Analitica嵌入式系统可视化软件
ITTIA Analitica 是一个实时数据观测与分析平台,用于对 ITTIA DB 的数据进行可视化和查询。其简单易用的界面使开发者能够在编码前检查数据库模式的有效性,并可视化和探索实时及历史数据。它使开发者和最终用户能够运行查询、与表格和时间序列数据进行交互、处理实时数据流管道,并生成仪表板。ITTIA Analitica 是一个多平台的交互式可视化应用程序,能够生成各种图形和图表。
跨平台使用
Windows-Linux-RTOS
ARM架构
Cortex-A
Cortex-R
Intel架构
IA-32
X86-64
三、数据连接和分发
ITTIA Data Connect数据连接,支持安全的实时性
ITTIA Data Connect 是一种软件协议和 API,用于嵌入式系统内设备之间数据为中心的连接。它能够实现嵌入式系统内各种数据驱动组件之间的无缝连接。ITTIA Data Connect 通过专门的通信协议促进数据的持续更新,并针对性能和低延迟进行了优化。它在支持高级流处理功能(如过滤和转换)的同时,确保高效的数据交换。ITTIA Data Connect 协议支持传感器与设备之间的数据和事件传输与接收。通过 ITTIA DB、ITTIA DB Lite 和 ITTIA Data Connect,应用程序可以指定服务质量(QoS)参数,以确保在共享网络上及时传递关键数据。
ITTIA ANALITICA 与 ITTIA DATA CONNECT 结合使用
四、时间序列、数据流与事务处理
收集、处理、结构化并存储嵌入式系统数据
现代嵌入式系统日益需要适应物联网(IoT)并与人工智能(AI)集成,通过实现实时数据分析和自主决策来增强功能。适用于多核处理的 ITTIA DB 使软件定义系统(SDx)能够无缝监控、处理和存储实时数据流。ITTIA DB 的优势——如高性能分析、对大量时间序列数据的可扩展性、基于时间分析的优化查询、安全功能以及处理数据保留策略的能力——使其成为嵌入式应用开发的理想选择。其主要特性包括:
1、时间序列
ITTIA DB 的时间序列数据提供了对随时间变化的数据模式及趋势的深入理解。ITTIA DB 具有一流的时间序列数据类型,专门优化用于摄取和查询带有时间戳的数据点,其中时间元素是高效访问和分析的主键。其高写入吞吐量能够处理具有一致结构的大量数据,支持快速的聚合和趋势分析。由于时间序列数据的写入频率高而查询频率低,因此非常适合连续写入的场景。
2、流式管道
ITTIA DB 的流式处理功能使嵌入式系统制造商能够构建响应事件、生成实时警报、执行预防性维护、实时分析数据并部署实时机器学习推理的应用程序。数据流处理查询能够以高吞吐量和低延迟处理实时数据流。ITTIA DB 还提供了传统事务数据管理无法实现的价值,包括对新到达数据的实时处理,从而支持设备即时决策、在不牺牲性能的情况下扩展以处理大量数据流,以及高效性。ITTIA DB 可以在数据加载到数据库存储之前进行查询,从而显著加快反应时间,因为流式处理会实时评估设备行为以执行数据任务。
3、事务表
ITTIA DB 的事务引擎集成到设备应用中,用于更新实时数据并将其存储到闪存介质中。高性能确定性查询在多个核心上执行,并整合来自多个设备的数据。ITTIA DB 事务引擎支持将嵌入式系统数据以表、行和列的形式结构化,并提供表连接功能。其优势包括数据完整性和准确性、减少数据冗余、支持表连接等。
无缝数据管理
五、安全性、高可用性与实时性
ITTIA安全开发生命周期:符合IEC 62443安全标准原则
1、安全性
ITTIA DB 安全专家代理库(DB-SEAL™)隔离存储在设备上的数据库,选择适当的措施来缓解攻击,并确保数据库内容始终可用。DB-SEAL 对数据和数据库的主动监控使每个设备能够在数据管理指标超出预期范围时阻止访问。DB-SEAL 实时静默监控数据库职责、输入和数据指标,并通过拒绝意外请求来响应。安全功能还包括 AES-128、AES-256、自定义存储加密算法、SCRAM 数据库身份验证以及用于安全远程访问和复制的 SSL/TLS 插件。
2、可靠性
ITTIA DB 是一个完全符合 ACID 标准的事务型嵌入式数据库。它通过将相关更改分组为原子事务来保护数据。事务日志确保数据库始终保持一致,免受损坏,并将活动事务彼此隔离。当发生意外断电时,持久表会自动修复到最后完成的事务状态。
3、高可用性
ITTIA DB 的高可用性确保即使在故障情况下也能持续运行,保证可靠的性能并防止中断,其设计旨在最大限度地减少停机时间并确保从故障中快速恢复。重要的高可用性功能包括关键的实时监控、复制、镜像和容错能力。其他优势包括更高的可靠性、更强的安全性以及更低的数据拥有成本。
4、实时性
ITTIA DB 是一个实时嵌入式数据库,能够以低延迟和严格的内存限制执行时间敏感型数据操作,非常适合需要快速反应时间的应用程序。其确定性行为确保了可预测的响应时间,这对时间敏感型应用至关重要。ITTIA DB 数据流处理功能可处理不断变化的数据,立即处理数据并存储结果以供按需查询。

六、核心处理设备的数据管理
1、主要功能
2、数据类型与标准
3、流式处理与分析
实时物联网(IoT)设备数据可以直接在物联网边缘网络上处理,嵌入式系统需要在此快速高效地采取行动。ITTIA DB Lite 实时处理连续查询,并将结果推送给应用程序以立即采取行动。它在以高采样率从众多物联网设备捕获数据时,能够提供低延迟的响应时间。
4、聚合与过滤
①数据管道
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推送和拉取物联网数据流
-
实时物化视图
-
连续查询
②数据流处理
-
过滤
-
时间窗口
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聚合与分组
七、ITTIA DB平台
ITTIA Data Connect的优势包括便于开发的去中心化架构、适用于实时应用的高性能、强大的服务质量(QoS)配置选项、可在用于构建嵌入式系统的各种设备间实现互操作性,以及适用于安全关键型应用。ITTIA Data Connect针对工业自动化、机器人和汽车等行业中复杂的、任务关键型系统对ITTIA DB进行了优化。ITTIA DB平台旨在跨嵌入式系统处理数据,该嵌入式系统由微处理器、微控制器和电子控制单元组合而成,可执行特定任务,包括以最小延迟实时处理和管理数据。
通过 ITTIA DB、ITTIA DB Lite、ITTIA Analitica 和 ITTIA Data Connect,应用程序能够受益于数据观测以及微控制器与微处理器之间数据管理的无缝连接,从而通过定制通信协议实现持续的数据更新。ITTIA DB 平台针对性能和低延迟进行了优化,确保高效的数据共享,同时仍提供过滤和转换等高级功能。
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